[发明专利]一种导线可越障机器人行走装置

说明书

技术领域

本发明涉及高压输电线的巡线及保护领域，特别关于一种可越障式单导线及多分裂导线机器人行走装置。 

背景技术

为了保障电力线路的正常运行，需要对输电线路进行定期维护。巡检不仅了解掌握线路的运行状况，也能及时发现线路及设备的缺陷和周边环境情况的变化，为线路维修维护提供资料。目前主要是采用人工目测检查的方式，但我国输电线路里程长、覆盖范围广，有些线路还跨越山区、大河、草地及原始森林等，这就使巡检工作劳动强度大且难以保证巡检到位率并且影响巡检质量。为了弥补在这些线路上人工巡检的不足，就迫切需要用基于机器人技术的巡线机器人来辅助人工巡检。这不仅保证了巡检效率、巡检质量，也降低了巡检成本。 

针对我国输电线路里程长、覆盖范围广，很大一部分线路需要经过高山大河原始森林等地区，人工巡检难度大等等实际情况，也随着机器人技术的不断进步，采用基于机器人技术的巡线机器人来辅助人工巡检并且逐步代替人工巡检已成为大势所趋。这对于提高电力部门自动化作业程度，改善巡检作业人员劳动条件，提高巡检作业水平，以及提高巡检作业质量都具有重要的意义，对保证我国输电线路的良好运行有着积极的作用。 

本发明的导线可越障机器人行走装置在搭载视频传输设备后即可成为巡线机器人，搭载除冰机构即可成为除冰机器人。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：机器人在导线上行走时要遇到各种金具，如防震锤、压接管、悬垂线夹等。为了提高工作效率，机器人要具有自主跨越上述障碍的能力。本发明提出了一种通过旋转机器人手臂以避开障碍物的方法，使机器人快速、稳定的越过障碍物。 

因此，本发明提出了一种导线可越障机器人行走装置，其采用双臂三关节轮式结构，越障时双臂交替握线以避开障碍，包括前行走轮1、后行走轮2、前压紧轮3、后压紧轮4、前行走轮臂5、后行走轮臂6、前压紧轮臂7、后压紧轮臂8、四个前电机9、四个后电机10、前关节臂11、后关节臂12和本体13，所述本体13为椭球形，所述本体13包括驱动关节臂运动的驱动电机、减速箱、控制系统及电源。 

其中，本体13沿导线方向的一侧前后对称设置所述的两条三关节的机械臂：前关节臂11和后关节臂12，所述前关节臂11和后关节臂12分别由第一关节臂、第二关节臂和第三关节臂构成，第一关节臂是由本体13延伸出来的关节臂，第一关节臂可沿固定设置于本体内部的驱动电机旋转，第一关节的驱动电机输出轴垂直于导线，以完成越障时整个行走装置的抬起与放下；第二关节臂由连接行前后走轮臂和第一关节臂的轴构成，第二关节臂通过驱动电机驱动，第二关节臂的驱动电机输出轴平行于导线，该关节可使前后行走轮臂绕与导线平行的轴旋转，以放下或抬起行走轮；第三关节臂由连接前后压紧轮臂与前后行走轮臂的轴构成，第三关节臂的驱动电机输出轴平行于导线，可实现压紧轮绕平行于导线的轴线旋转，以完成压紧轮的压紧动作并增大行走轮的摩擦力及保证行走轮不脱线。 

其中，该装置的越障方式包括以下步骤： 

(1)当接近障碍物时，前行走轮脱线； 

(2)然后前行走轮绕平行于导线的轴线旋转一定角度以避开障碍物； 

(3)后行走轮继续前进，直至前行走轮越过障碍物； 

(4)前行走轮上线； 

(5)后行走轮脱线，并绕平行于导线的轴线旋转一定角度，避开障碍物； 

(6)前行走轮前进，直至后行走轮越过障碍物； 

(7)后行走轮上线，至此，机器人成功越障。 

其中，所述本体13、前行走轮臂5、后行走轮臂6、前压紧轮臂7和后压紧轮臂8的横截面外形均为圆形，能够有效的防止带电运行时产生的电晕现象。 

其中，所述前行走轮1和后行走轮2与导线14的接触表面设置有增加摩擦力的塑胶材料。 

其中，前压紧轮3和后压紧轮4采用金属材料制造，整个装置的各个部件均采用铝合金薄壳结构，从而实现机体外壳与导线等电位，。 

其中，本体13的重心位于前行走轮1和后行走轮2的正下方，从而保证装置行走及越障时的稳定性。 

其中，所述四个前电机9和四个后电机10均具有自锁功能。 

其中，所述本体13中还具有电源，所述电源可以是蓄电池或发电机或高压抽能装置。 

其中，所述本体13中还具有接近开关或接触传感器，用于判断到达障碍和离开障碍。